煤液化重大裝備調(diào)節(jié)閥的研制與應(yīng)用.pdf

1、煤液化調(diào)節(jié)閥是煤直接液化工藝中的關(guān)鍵裝備，需要面對高溫、高壓和高固態(tài)濃度流體沖蝕的惡劣工況。由于耐磨材料等關(guān)鍵技術(shù)無法突破，作為神華煤液化工藝關(guān)鍵工藝裝備的調(diào)節(jié)閥目前全部為進口且使用壽命低于1000小時。因此自主研發(fā)煤液化調(diào)節(jié)閥，攻克相關(guān)的技術(shù)瓶頸，對提升我國煤液化關(guān)鍵裝備的性能，降低煤液化成本具有重大意義。 本文根據(jù)煤液化工藝的實際情況，進行了煤液化調(diào)節(jié)閥關(guān)閉件和閥體結(jié)構(gòu)的選型，完成了調(diào)節(jié)閥閥門結(jié)構(gòu)及閥芯，閥座，壓套等主要零件

2、的設(shè)計。通過流體分析軟件對閥門內(nèi)部流場進行了數(shù)值模擬，得到了粘性多相流介質(zhì)（煤漿）在模型各部分的流速變化和壓強分布情況，以之驗證壓套零件對流場的影響，并對閥門磨損狀況作出了預(yù)測。針對閥芯，閥座，孔板等關(guān)鍵器件進行了耐磨材料選型，提出了用聚晶金剛石復(fù)合片（PDC）作為閥門耐磨材料的新觀點，并進行了閥座的PDC毛坯的制備試驗和表征。分別為閥體材料F91、F92兩種鐵素體耐熱鋼選擇了合適的刀具，設(shè)計了切削試驗，考察了材料的切削加工性能以及加工

3、刀具的磨損情況，獲得了適合閥體加工的最佳銑削工藝參數(shù)。 本文研制開發(fā)了一系列煤制油調(diào)節(jié)閥，并對其耐磨性能，密封性能，流體通過性能進行測試。樣閥在神華煤液化中試裝置上的試運行結(jié)果顯示，其耐沖蝕能力強，壽命達到1200小時以上，運行可靠，實用效果顯著。針對樣閥的零件磨損狀況作了分析并提出了今后的改進方案。本文初步解決了煤液化調(diào)節(jié)閥的耐高溫高壓抗沖蝕的關(guān)鍵技術(shù)難題，對今后的煤液化關(guān)鍵裝備的結(jié)構(gòu)設(shè)計，材料選型和加工制造，性能測試具有較高